بررسی اثر میدان مغناطیسی قوی بر انتشار پالس لیزر در پلاسمای کم چگال

چکیده:

پیشرفت فنآوری ساخت لیزرها، دریچه تازه‌ای را برای تحقیقات بنیادی و کاربردی در زمینه برهمکنش لیزر با پلاسما گشوده است. برهمکنش پالس کوتاه لیزر با پلاسما منجر به ایجاد پدیده‌هایی نظیر تولید هماهنگ‌ها، شتابدهی ذرات باردار، مدولاسیون خودفازی، اثر رامان و ... در محیط پلاسما می‌شود. پالس‌های لیزری با شدت 〖 10〗^18 W/〖cm〗^2 محدوده مطالعات برهمکنش را از محدوده خطی به محدوده غیرخطی سوق داده و علاوه بر ایجاد خصوصیات غیرخطی در محیط پلاسما باعث به وجود آمدن اثرات نسبیتی نیز می‌شوند. در سال‌های اخیر، انتشار پالس‌های لیزری در پلاسمای مغناطیسی و غیرمغناطیسی با درنظرگرفتن و بدون درنظر گرفتن اثرات غیرخطی به طرق مختلف مورد بررسی قرار گرفته است(Liang et al., 2015; Yang et al., 2015; Santos, 2015). در برهمکنش لیزر با پلاسما، اعمال میدان مغناطیسی خارجی در پلاسما سبب می‌شود همسانگردی پلاسما از بین برود و همچنین باعث حرکت سیلیکوترونی ذرات باردار پلاسما می شود. در این حالت، ذرات باردار با فرکانسی متناسب با میدان مغناطیسی وادار به چرخش می شوند و این حرکت چرخشی الکترون‌ها تا حدی خصوصیات نوری پلاسما را تغییر می دهد . از طرفی نوع قطبش پرتوهای لیزر منتشر شونده در پلاسمای مغناطیسی نیز می‌تواند اثرات جالبی را در طی برهمکنش ایجاد کند، به گونه‌ای که اگر انتشار نور قطبیده دایره‌ای در یک پلاسمای مغناطیسی در نظرگرفته شود، نور با قطبش دایره‌ای راست‌گرد (RCP) نسبت به چپ‌گرد (LCP)، به میزان قابل توجهی شفافیت پلاسما را افزایش داده و امکان طرح روش‌های جدید و کارامد به منظور شتابدهی ذرات در پلاسمای مغناطیسی فراهم می‌شود .